물리학및실험 LAB9 관성 모멘트 측정 및 각운동량 보존 실험보고서

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목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 이론적 배경
4. 실험방법
5. 결과 및 토의
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험제목
관성모멘트 측정 및 각운동량 보존 실험

2. 실험목적
회전하는 물체의 질량, 거리에 따른 관성모멘트의 변화를 측정하고 각운동량이 보존되는 것을 확인한다.

3. 이론적 배경
1) 관성모멘트
강체가 회전축을 중심으로 회전할 때 회전각속도 와 강체의 어느 미소부분의 속도 를 다음과 같이 연결시킬 수 있다.

은 이 미소부분이 축으로부터 떨어진 거리이다. 따라서 미소부분의 질량을 이라 할 때 이 미소부분의 운동에너지는 다음과 같다.

물체가 여럿 있을 때 전체운동에너지는 각각의 물체가 가지는 운동에너지를 더해 주면 되므로 강체가 회전할 때 전체운동에너지는 각 미소부분의 운동에너지를 더하면 된다. 그런데 회전각속도 는 강체의 어느 부분에서나 일정하므로 위의 식을 각 미소부분에 대하여 더할 때 과 은 상수이고 을 전체 강체에 대하여 더하는 것만이 남는다. 이 값을 강체의 관성모멘트라 부르고 로 표시한다.

이 를 사용하면 전체운동에너지 K는 다음과 같다.

참고 자료

임헌화 외 10인, 일반물리학 실험 개정 2판, 2-7, p83-88, 2015.
신규승 외 9인, 일반물리학 개정 2판, 7-6, p.133-151, 2011.